尚义县大青山岩体锆石U-Pb年龄及地质意义

谷振飞 燕云生 邓 佳

(河北省地矿局第三地质大队 张家口 075000)

大青山岩体位于河北省张家口市尚义县与内蒙古乌兰察布市兴和县交界处，岩体大部分位于兴和县内，以往地质工作中对其地质时代确定尚不统一。参考已有资料，大青山岩体地质时代有中新太古界、中元古代及燕山—印支期。2015～2016年“河北省土木路、乌良台、兴和县、尚义县1∶5万地球化学测量”工作中，在大青山岩体一带圈定了多个地球化学异常，为了进一步解释异常成因以及探讨区域构造活动与成矿关系，对大青山花岗岩进行了地质年龄采样及测试工作，为异常解释和成矿远景区划分提供了地质时代依据。

1 地质背景

1.1 地质概况

大青山岩体位于河北省尚义县城西南12 km处，岩体近似矩形，长轴近NW走向，地表出露面积为19 km2。大地构造位置位于华北地台北缘内蒙台隆凉城断隆东部，尚义—赤城—平泉区域断裂东西向一级构造岩浆带西段，商都—兴和—蔚县北西向二级构造岩浆带与大同—尚义—沽源北东向三级构造岩浆带交汇处。

岩体围岩为中太古界下白窑组，岩性为片麻岩、混合岩和变粒岩及斜长角闪岩，局部地段见大理岩；岩体局部上覆侏罗系厚层河湖相地层、新生界新近系中新统汉诺坝组玄武岩及第四系松散沉积物。岩体北侧断裂构造走向近东西，切割基底，旁侧次级断裂构造较发育。岩体周边见吕梁期浅变质中粒花岗岩(图1)。与岩体有关矿产有金、银、钨及水晶等。

图1 研究区地质图(据邓佳等，2020，修改)

1.2 大青山岩体特征

大青山岩体主体为花岗岩，均为块状花岗构造，手标本以灰色、浅肉红色为主，中粗粒—粗粒结构，部分暗色矿物见绿泥石化，节理裂隙发育，裂隙面普见褐铁矿化，局部见石英脉、伟晶岩脉侵入。

2 样品采集与分析方法

异常查证工作中选取三件代表性花岗岩样品CN001、CN002和CN003进行LA-ICP-MS(激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱仪)定年，样品重量分别为1.69 kg、1.59 kg、1.73 kg。花岗岩岩石样品磨碎、锆石挑选工作由河北省区域地质矿产调查研究所实验室完成，锆石U-Pb年龄测定工作由北京核工业地质分析测试研究中心完成。

定年工作所采用的仪器为Nu Plasma II 型多接收电感耦合等离子体质谱仪和Geolas 193准分子固体激光器，检测方法和参考依据为《激光剥蚀电感耦合等离子体质谱U-Pb同位素定年方法》(HDB/T 3002-2016)。测点分析误差为1σ(1倍标准偏差)，206Pb/238U加权平均年龄测定置信度为95%。

3 分析结果

样品CN001铀含量为67～744 μg/g，钍含量为67～2193 μg/g，共完成25个测试点。其中，9点、16点、17点、23点和24点普通铅校正前谐和度小于90%且误差较大，未参与年龄测定及作图。样品CN002铀含量为52～159 μg/g，钍含量为35～162 μg/g，共完成25个测试点。其中，19点普通铅校正前谐和度小于90%且误差较大，未参与年龄测定及作图。样品CN003铀含量为70～759 μg/g，钍含量为57～1728 μg/g，共完成25个测试点。其中，4点、6点、13点和17点普通铅校正前谐和度小于90%且误差较大，未参与年龄测定及作图，数据较老的数据点1点未参与作图。

用于LA-ICP-MS测试的锆石多为无色，自形程度较高，形态呈长柱状，少量呈短柱状，发育震荡环带，具典型岩浆锆石特征。在锆石谐和图上，测点数据均投影在谐和线上或其附近区域(图2A，较原图略简化)，样品CN001、CN002、CN003加权年龄品均值分别为156.8±1.0 Ma、150.0±2.1 Ma和157.5±0.9 Ma(图2B)。

图2 锆石U-Pb年龄谐和图(A)和加权品均年龄(B)

4 讨论

通过对尚义大青山岩体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年分析，得出样品206Pb/238U年龄值范围为147.9～158.4 Ma，用于测年锆石均为岩浆锆石，岩体形成于燕山早期造山阶段，为晚侏罗世岩浆活动的产物。区域上大青山岩体位于北东向三级岩浆构造带内，该岩浆构造带内分布多个燕山期花岗岩侵入岩体，且锆石U-Pb年龄相近。

2015～2016年1∶5万地球化学测量发现了二道背(大青山)综合地球化学异常，异常以Au、Ag、Mo、As、Bi、Cd、W元素为主，均达到三级浓度分带，异常范围大，元素组合有统一的浓集中心，元素具典型分带性，内带为Mo、Bi、W异常，外带为Au、Ag、As、Cd异常，浓集中心为大青山花岗岩岩体。大青山岩体位于大同—尚义—沽源北东向岩浆构造带内，区域上地球物理特征显示明显的重、磁负异常和高极化率、低电阻特征。该区域是未来重要的找矿靶区，是发现斑岩型金、钼多金属矿床的潜力区，是寻找热液型、斑岩型金钼多金属矿床的重点工作区。

5 结论

大青山岩体地质年龄测试结果分别为：156.8±1.0 Ma、150.0±2.1 Ma和157.5±0.9 Ma，确定了大青山岩体形成于燕山早期造山阶段，为晚侏罗世岩浆活动的产物，与区域岩体具有相同的构造演化过程。

大青山岩体位于大同—尚义—沽源北东向三级构造岩浆带内，该岩浆构造带内分布多个燕山期花岗岩侵入岩体，近年在该构造岩浆带内发现了若干个大型—超大型钼多金属矿床。

冀西北地区燕山期岩浆活动与区域内生金属矿产形成关系紧密。大青山岩体地质年龄的确定不仅为今后地质工作提供参考依据，也为化探异常解释、矿床模型对比和区域矿床勘查提供了方向。